2019 Fiscal Year Annual Research Report
小胞体―ミトコンドリア連携ゾーンにおけるII型膜タンパク質CKAP4の機能解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Toward an integrative understanding of functional zones in organelles |
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| Project/Area Number |
18H04861
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菊池 章 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10204827)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | CKAP4 / ミトコンドリア / 小胞体 / パルミチン酸化 / 呼吸能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CKAP4は主として小胞体に局在し、N端側を細胞質側に、C端側を小胞体内腔側に向けるII型膜タンパク質であり、小胞体の構造維持に関与することが報告されていた。私共は、2018年度に得た実績に加えてさらに下記の成果を得た。
CRISPR/Cas システムを用いて作製したCKAP4ノックアウト(KO)細胞において、ミトコンドリアのクリスタの形態異常、膜電位の低下、呼吸能の低下、小胞体-ミトコンドリア接触点の増加、ミトコンドリア内のカルシウム濃度の上昇、低グルコース条件下での細胞増殖の低下を認めた。CKAP4の新規結合タンパク質として同定したVDAC2（ミトコンドリア外膜に存在するチャネルタンパク質）は、パルミチン酸化を受けない変異体CKAP4C100Sと結合しなかった。VDAC2は小胞体-ミトコンドリア接触点において、イノシトール三リン酸受容体（IP3R）やGRP75と相互作用し、小胞体からミトコンドリアへのCa2+の流入に関与する。CKAP4 KO細胞で観察されたミトコンドリアの機能異常や小胞体-ミトコンドリア接触点の過形成は野生型CKAP4ではレスキューできたが、VDAC2と結合できないCKAP4C100Sではレスキューできなかった。一方、CKAP4C100Sは野生型CKAP4と同様に、小胞体-ミトコンドリア接触点と非接触点の両分画に局在した。さらに、CKAP4 KOマウスは長期飼育を続けると生後一年半頃から軽度の運動失調を示し、小脳プルキンエ細胞の部分的脱落を認めた。
これらの結果から、CKAP4のパルミチン酸化はCKAP4の小胞体における局在制御よりも機能制御に重要であり、CKAP4はVDAC2との結合を介して、ミトコンドリアの機能を調製することが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Dynamic palmitoylation controls the microdomain localization of the DKK1 receptors CKAP4 and LRP6.2019
Author(s)
Sada, R., Kimura, H., Fukata, Y., Fukata, M., Yamamoto, H., Kikuchi, A.
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Journal Title
Science Signaling
Volume: 12
Pages: aat9519
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Mark1 regulates distal airspace expansion through type I pneumocyte flattening in lung development.2019
Author(s)
Fumoto, K, Takigawa-Imamura, H, Sumiyama, K, Yoshimura, SH, Maehara, N, Kikuchi, A.
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Journal Title
Journal of Cell Science
Volume: 132
Pages: jcs235556
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] GREB1 induced by Wnt signaling promotes development of hepatoblastoma by suppressing TGFβ signaling.2019
Author(s)
Matsumoto, S., Yamamichi, T., Shinzawa, K., Kasahara, Y., Nojima, S., Kodama, T., Obika, S., Takehara, T., Morii, E., Okuyama, H., and Kikuchi, A.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: 3882
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] CKAP4, a DKK1 Receptor, Is a Biomarker in Exosomes Derived from Pancreatic Cancer and a Molecular Target for Therapy.2019
Author(s)
Kimura, H., Yamamoto, H., Harada, T., Fumoto, K., Osugi, Y., Sada, R., Maehara, N., Hikita, H., Mori, S., Eguchi, H., Ikawa, M., Takehara, T., Kikuchi, A.
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Journal Title
Clinical Cancer Research
Volume: 25
Pages: 1936～1947
DOI
Peer Reviewed
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